CVD金剛石涂層可以將金剛石的優(yōu)異性能發(fā)揮出來(lái)，用以保護(hù)襯底材料，具有很高的表面硬度，能增強(qiáng)襯底材料的耐磨性，改善襯底表面潤(rùn)滑性，延長(zhǎng)材料使用壽命。但是，CVD金剛石涂層在各種襯底上的生長(zhǎng)情況普遍存在膜基結(jié)合力差的問(wèn)題，這一問(wèn)題嚴(yán)重影響了CVD金剛石涂層的使用效果，因此采取在襯底材料預(yù)處理的方式增強(qiáng)膜基結(jié)合力。不過(guò)，襯底材料不同，所用的預(yù)處理方法也不同。下面，小編為大家分享一下CVD金剛石涂層襯底預(yù)處理有哪些，看看在不同的襯底該如何進(jìn)行預(yù)處理。

　　一、硬質(zhì)合金類襯底的預(yù)處理

　　1、表面脫鈷處理

　　采用HCI、HNO3、H2SO4等酸刻蝕掉襯底表面層中的鈷元素；采用氫等離子體或含氧的氫等離子體刻蝕鈷元素；采用化學(xué)試劑鈍化等方法使襯底表面層中的鈷元素失去活性等。

　　2、沉積過(guò)渡層

　　在CVD金剛石涂層與襯底之間預(yù)沉積中間過(guò)渡層，這些過(guò)渡層滿足熱膨脹系數(shù)適中、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、與硬質(zhì)合金和金剛石均有較好結(jié)合力、可以與鈷元素反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物。由于中間過(guò)渡層的存在，可以消除金剛石膜與硬質(zhì)合金襯底間晶格失配、熱膨脹系數(shù)差異造成的內(nèi)應(yīng)力，并可防止碳在沉積過(guò)程中過(guò)度滲入基底及鈷元素從襯底深處向表面擴(kuò)散，從而增強(qiáng)成核密度及附著力。

　　3、表面植晶處理

　　用含金剛石微粉的懸浮液(如丙酮)對(duì)硬質(zhì)合金襯底表面進(jìn)行超聲處理或?qū)⒓{米級(jí)金剛石微粉通過(guò)丙酮均勻散布與襯底表面，然后用激光迅速加熱，使金剛石微粉嵌入表層粘結(jié)相，可以提高成核密度。

CVD金剛石涂層

　　二、銅襯底表面預(yù)處理

　　用化學(xué)氣相沉積法在銅襯底上預(yù)沉積鎳過(guò)渡層，鎳與銅襯底間在高溫退火條件下形成的銅鎳共晶體增強(qiáng)了膜基結(jié)合力。另有研究表明，在銅上采用鈦過(guò)渡層也能有效提高膜基附著力。

　　三、鋼或鐵襯底表面預(yù)處理

　　在鋼材表面上鍍鎢、在高速鋼上鍍碳化硅、在不銹鋼上鍍鎳，還可以在鐵襯底上采用熱絲法以銅/錸鍍膜為過(guò)渡層，可以消除鐵的促石墨化作用，得到膜基結(jié)合力良好的CVD金剛石涂層。

　　四、硅襯底表面預(yù)處理

　　由于硅與金剛石有相同的晶格結(jié)構(gòu)，所以硅作為異質(zhì)外延基體材料有重要意義。但因金剛石有大的表面能和襯底間晶格失配大，使金剛石在光滑硅基體上形核率很低。通過(guò)金剛石微粉機(jī)械研磨超聲清洗預(yù)處理基體及在硅襯底上做碳化硅過(guò)渡層并且嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件可以實(shí)現(xiàn)硅襯底上金剛石外延膜的生長(zhǎng)。

　　關(guān)于CVD金剛石涂層襯底預(yù)處理有哪些就是以上四種，可以看出，不同襯底的預(yù)處理大同小異，目的在于改善襯底材料與CVD金剛石涂層之間的結(jié)合關(guān)系。材料科技生產(chǎn)的CVD金剛石涂層性能優(yōu)異，質(zhì)量穩(wěn)定，在不同襯底材料都能良好涂覆，歡迎有需要的客戶致電咨詢。